想打造一個智能家居嗎?那么在你面前，有兩個方案。一來，你可以購買一堆與其他智能產(chǎn)品通信的智能小工具;二來，可以借助傳感器標簽來改造所有設(shè)備，創(chuàng)建一個粗略的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。第一種方案十分昂貴，而第二種又特別麻煩。但不用擔心。不久的將來，可能會有第三種方案供您選擇：一個只需插入電源插座，便能夠連接房間所有設(shè)備的簡易傳感器。

　　這一構(gòu)想源于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Synthetic Sensors(合成傳感器)項目，他們旨在研發(fā)一個能夠感知家庭的智能設(shè)備。5月11日，ACM CHI 2017國際計算機互動會議在美國丹佛落下帷幕。在此次會議上，首推的這款小型設(shè)備能夠捕獲一切將普通家庭用品變成智能設(shè)備所需的環(huán)境數(shù)據(jù)。雖然現(xiàn)在這只是一個模型，但足以令人印象深刻。

　　此設(shè)備內(nèi)設(shè)10個傳感器，一旦將其插入電源插座，即刻“變身”為房間的眼睛和耳朵。它能夠捕獲聲音、濕度、電磁噪聲、運動和光線等數(shù)據(jù)(研究人員為了保護隱私而排除了相機功能)。隨后，它會借助機器學(xué)習(xí)算法將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為家中發(fā)生情況的具體信息。例如，合成傳感器可以告訴您是否忘記關(guān)閉烤箱，泄漏的水龍頭浪費了多少水，或者室友是不是又掃光了您的小零食等。

　　長期以來，人們都在探索無所不在的傳感理念。但目前，我們只是依靠Nest，Sen.se和Notion等產(chǎn)品開始初步進入智能家居。CMU研究人員希望通過將多個感測功能整合到一個設(shè)備中，進而掌控其他未連接的設(shè)備，就好比是家庭的通用遙控器。

　　如今，傳感器雖然早已變得小巧精致，收集數(shù)據(jù)也并不困難，但還是存在些棘手的問題。首席研究員Gierad Laput希望，它能夠幫助人們解答實際情況中的環(huán)境問題，比如計算每個月需要多少水，監(jiān)測家庭各種設(shè)備是否安全。因此，怎樣將數(shù)據(jù)翻譯成相關(guān)具體信息還需進一步考察。Laput表示：“在用戶看來，咖啡機中EMI輻射的頻譜圖并不重要，他們只關(guān)心咖啡何時能煮好。”

　　借助傳感器來捕獲的數(shù)據(jù)十分繁雜，研究人員需要對每個對象或動作制定標簽。例如，僅僅打開冰箱這一動作便產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)：聽到吱吱聲，看到光，感覺到這個動作。Laput與其團隊通過設(shè)定機器學(xué)習(xí)算法來識別這些信息，構(gòu)建起一個龐大的感知對象和動作庫。在這一過程中，大量的傳感器尤為重要。佐治亞理工學(xué)院機器學(xué)習(xí)跨學(xué)科研究中心主任Irfan Essa表示：“這些都是數(shù)據(jù)的推論。如果你只有一個傳感器，想要區(qū)分個中差別，更是難上加難。”

　　負責傳感器技術(shù)的CMU研究員Anthony Rowe解釋，一個真正有用的通用傳感器必須能夠捕獲和識別周圍不斷變化的細微差別。例如，即使將設(shè)備從一個計數(shù)器移動到另一個計數(shù)器，該傳感器也應(yīng)該能夠從攪拌機中辨別出咖啡機。同樣，即使為廚房添置新設(shè)備，整個系統(tǒng)也不該受任何影響。確保這一設(shè)備的“魯棒性水平”是改善機器學(xué)習(xí)的一大問題。Rowe表示：“在短期內(nèi)，較簡便的解決方案是先為用戶提供接口，讓他們指出問題進而重置系統(tǒng)。”

　　目前CMU提出的綜合傳感器原型很難做到這點。雖然技術(shù)可靠，但尚未研發(fā)出接口。但研究組表示，最終可能會選擇建立一個應(yīng)用程序控制系統(tǒng)，或?qū)⒑铣蓚鞲衅骷夹g(shù)納入智能家居中心，以此捕獲環(huán)境中更多的細微變化，全面了解用戶周圍環(huán)境。

　　Laput表示，建立一個比你自己更了解自己的環(huán)境是智能家居的終極目標。